Beckhoff ER5101-1002 EtherCAT Box, interface d’encodeur incrémental à 1 canal

SKU ER5101-1002

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Garantie 12 mois
Retours gratuits sous 30 jours

Fabricant : BECKHOFF
N° de produit : ER5101-1002
Pays d'origine :Allemagne
Type de produit : Modules EtherCAT Box
Paiement : Virement bancaire, Western Union
Poids : 500g
Dimensions : 150 mm x 50 mm x 45 mm
Port d'expédition : Xiamen
Garantie : 12 mois

Description

Conçu pour une intégration directe sur le terrain sans armoire électrique, le Beckhoff ER5101-1002 offre une interface d’encodeur incrémental haute performance à 1 canal au sein d’une architecture robuste EtherCAT Box indépendante du bus de terrain. Ce module robuste permet la lecture directe de signaux différentiels RS422, d’entrées TTL asymétriques ou de générateurs de trains d’impulsions, afin d’assurer un positionnement et un suivi de vitesse précis en temps réel. Logé dans un boîtier en zinc moulé sous pression renforcé, l’appareil offre une protection complète IP67, ce qui le rend idéal pour les environnements industriels sévères exposés à une forte humidité, à l’eau et à la poussière.

Caractéristiques

Interface d’encodeur polyvalente : prend en charge les signaux différentiels RS422 standard (A, A_inv, B, B_inv, C, C_inv) ainsi que les signaux TTL asymétriques.
Traitement haute vitesse : jusqu’à 4 millions d’incréments par seconde (fréquence limite de 4 MHz) grâce à l’évaluation en quadrature quadruple intégrée.
Profondeur de compteur flexible : compteur binaire configurable sur 16 ou 32 bits, avec capacités de verrouillage sur impulsion zéro.
Horloges distribuées : horodatage hautement synchronisé grâce à la prise en charge intégrée des horloges distribuées (DC) EtherCAT.
Alimentation intégrée du capteur : alimentation de capteur 24 V CC intégrée, jusqu’à 500 mA, protégée contre les courts-circuits.
Protection contre les environnements difficiles : boîtier en zinc moulé sous pression conforme aux spécifications IP65, IP66 et IP67.

Applications

Suivi décentralisé des mouvements : positionnement précis sur les axes dynamiques des machines, sans câblage vers une armoire.
Lignes de convoyage et de tri : retour direct de la vitesse de l’arbre moteur ou du convoyeur au moyen d’encodeurs incrémentaux rotatifs.
Zones de lavage et de traitement humide : adapté aux machines de transformation alimentaire, d’emballage et de production chimique.
Manutention extérieure : fonctionnement fiable dans les commandes de grues, les systèmes d’orientation d’éoliennes et les équipements de services publics.

Spécifications techniques

Paramètre de spécification	Valeur / caractéristique
Fabricant	Beckhoff Automation
Référence du modèle	ER5101-1002
Interface de signal	Encodeur incrémental à 1 canal (A, B, C / RS422, TTL)
Fréquence d’entrée max.	4 000 000 incréments/s (avec évaluation quadruple)
Tension nominale du système	24 V CC (-15 % / +20 %)
Alimentation de l’encodeur / du capteur	24 V CC, max. 500 mA (VCC)
Compteur interne	Binaire sur 16 ou 32 bits
Débit de transmission	100 MBaud (EtherCAT)
Interfaces de connexion au bus	2 connecteurs M8 femelles blindés, à vis
Interfaces d’alimentation	Alimentation : 1 connecteur M8 mâle (4 broches) ; aval : 1 connecteur M8 femelle (4 broches)
Consommation de courant (US)	Typ. 130 mA + charge du capteur
Isolation électrique	500 V
Indice de protection du boîtier	IP65 / IP66 / IP67 (conforme à la norme EN 60529)
Température de fonctionnement	0 à +55 °C
Température de stockage	-25 à +85 °C
Homologations et marquages	CE, UL
Pays d’origine	Allemagne
Poids d’expédition (calculé)	0,45 kg
Dimensions de l’emballage (calculées)	150 mm x 50 mm x 45 mm

Connexions et interfaces

Connexion / broche M8	Désignation du signal	Affectation fonctionnelle
Broche 1 d’alimentation	US (+24 V CC)	Alimentation de la tension de commande destinée à l’électronique interne et à l’alimentation des capteurs
Broche 2 d’alimentation	UP (+24 V CC)	Alimentation de la tension de charge destinée aux actionneurs et sorties périphériques en aval
Broche 3 d’alimentation	GNDS	Référence de masse pour la tension de commande (US)
Broche 4 d’alimentation	GNDP	Référence de masse pour la tension de charge (UP)

Enseignements d’ingénierie empiriques

Modèles alternatifs et compatibilité

L’ER5101-1002 est fonctionnellement équivalent au module EP5101-0002 à boîtier en plastique. Dans les applications soumises à de fortes vibrations ou dans les environnements contenant des liquides de refroidissement agressifs, il est vivement recommandé de remplacer la série EP par l’ER5101-1002 en zinc moulé sous pression, afin d’améliorer la durabilité mécanique. Toujours vérifier que la configuration de TwinCAT EtherCAT System Manager importe la description XML de l’appareil (ESI) correspondante, représentant précisément la révision matérielle indiquée sur l’étiquette du module, afin d’éviter toute incompatibilité de configuration et toute erreur d’initialisation.

Pièges courants et remarques d’ingénierie

Lors de l’installation d’encodeurs à forte consommation, surveiller la consommation cumulée de l’alimentation des capteurs sur la ligne 24 V CC (VCC). L’ER5101-1002 fournit au maximum 500 mA. Si un encodeur optique fortement consommateur ou des chauffages sont intégrés, utiliser une alimentation externe afin d’éviter de surcharger le régulateur interne du module. En outre, lors de la mise en cascade de l’alimentation de plusieurs EtherCAT Boxes, veiller à ce que le courant total circulant dans les connecteurs d’alimentation M8 ne dépasse pas la limite absolue de 4 A par circuit.

Conseils de mise en service et de câblage

Pour réduire le bruit électrique et garantir un comptage fiable des impulsions jusqu’à 4 MHz, utiliser des câbles à paires torsadées entièrement blindés pour les lignes de l’encodeur. Veiller à ce que le blindage du câble soit raccordé proprement au boîtier du connecteur M12. Pour les encodeurs TTL asymétriques, configurer les entrées de canal négatives inutilisées (A inv, B inv et C inv) via TwinCAT CoE (registre CoE 0x8000) afin d’ajuster les niveaux de seuil internes et d’éviter la génération d’impulsions parasites par des entrées flottantes.

Directives d’installation

AVERTISSEMENT CRITIQUE : Mettre hors tension toutes les alimentations du système (US et UP) avant de brancher ou de débrancher toute interface M8 ou M12. Le branchement ou débranchement à chaud de ces connecteurs industriels peut provoquer un arc électrique, l’oxydation des broches et la destruction définitive du circuit intégré ASIC interne de communication EtherCAT.

1

Monter le boîtier ER5101-1002 sur une surface plane amortissant les vibrations, à l’aide de deux vis M3 insérées dans les trous de montage supérieur et inférieur intégrés. Serrer la visserie de fixation à 0,8 Nm.

2

Établir les connexions EtherCAT à l’aide de câbles M8 blindés. Serrer les colliers filetés à la main pour garantir l’étanchéité environnementale IP67.

3

Raccorder l’encodeur à l’interface du port capteur à l’aide d’un câblage industriel M12, en veillant à ce que le blindage du câble soit raccordé proprement au corps du connecteur.

4

Appliquer l’alimentation système de 24 V CC (US), puis lancer une analyse diagnostique via Beckhoff TwinCAT System Manager afin d’initier la configuration des paramètres de l’appareil.

FAQ

Puis-je connecter des codeurs TTL asymétriques à l’interface ER5101-1002 ?

Oui. Bien que le module soit optimisé pour les signaux différentiels RS422, il prend en charge les signaux TTL asymétriques (A, B, C). Les entrées de signaux inversés inutilisées doivent être configurées correctement dans le registre en ligne TwinCAT CoE afin d’éviter les signaux flottants et les parasites.

Quelle est la différence physique entre les séries Beckhoff ER et EP ?

La série EP utilise un boîtier en plastique très résistant, tandis que la série ER est dotée d’un boîtier robuste en zinc moulé sous pression, conçu pour les environnements soumis à de fortes vibrations et agressifs, avec exposition à des huiles de coupe ou à des solvants organiques.

L’ER5101-1002 prend-il en charge les Distributed Clocks (DC) d’EtherCAT ?

Oui, il prend en charge les Distributed Clocks (DC) d’EtherCAT. Cela permet de verrouiller et d’enregistrer la valeur du compteur avec une précision de l’ordre de la nanoseconde sur l’ensemble du réseau, pour une commande synchronisée de mouvements multi-axes.

Quelle est la limite maximale de courant de l’alimentation des capteurs sur ce module ?

L’alimentation intégrée de 24 V CC des capteurs (VCC) du module peut fournir jusqu’à 500 mA. Elle est entièrement protégée contre les courts-circuits.

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